Qucosa – Hemholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
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Analytische Modellierung mechanischer Schwingungen von Primärkreiskomponenten des Druckwasserreaktors WWER-440 mit finiten Elementen
Get PDFThe project contributes to the improved evaluation of the mechanical integrity of the soviet-type VVER-440 reactors especially, to a sensitive early failure detection and to the localization of mechanical damages of reactor components by means of vibration monitoring. For that purpose the mechanical vibration of all primary circuit components was modelled by finite elements. Modeling was built on the finite element code ANSYS. The interaction between the coolant flowing in the downcomer and the vibrating components has been considered by a fluid-structure element, which describes additional mode selective damping and intertia due to the coolant displacement when the downcomer geometry changes. The calculation model was adjusted using results from experimental vibration investigations. To some extent data from earlier measurements were available. But additionally dedicated experiments had to be performed at original VVERs. Now, the model can be regarded to be widely verified. Mainly it was applied to clarify how hypothetical damages of reactor internals influence the vibration signature of the primary circuit. Such kind of damage simulation is an appropriate means to find sensitive measuring positiones for on-line monitoring and to define physically based threshold values. In principle, the model is even suited to estimate the loads of reactor components which might be imposed by external events (explosion, earthquake)
Entwicklung von theoretischen Schwingungsmodellen für WWER-Reaktoren auf der Grundlage der Finite-Elemente-Methode
Get PDFIn diesem Abschlußbericht wird ein Fördervorhaben beschrieben, welches auf die Unterstützung von 6 russischen Wissenschaftlern aus drei unterschiedlichen Institutionen abzielte. Ihre Arbeiten zur Anlagendiagnostik / Schadensfrüherkennung dienen der Erhöhung der Sicherheit von WWER-Reaktoren. Das Vorhaben leistet einen Beitrag zur verbesserten Beurteilung der mechanischen Integrität von Reaktoren der russischen WWER-440 und WWER-1000 Baureihe, insbesondere zur empfindlichen Früherkennung und Lokalisation mechanischer Schädigungen an Reaktorkomponenten mit Hilfe schwingungsdiagnostischer Methoden. Zu diesem Zweck wurde das Finite-Element-Modell zur Simulation des mechanischen Schwingungsverhaltens aller Primärkreiskomponenten eines WWER-1000 erstellt. Dafür wurde das Programmpaket ANSYS® genutzt. Das Berechnungsmodell zum WWER-440 wurde mit neueren Ergebnissen experimenteller Schwingungsuntersuchungen weiter justiert. Das Modell kann in der Hauptsache genutzt werden, um zu klären, wie sich unterstellte mechanische Defekte von Reaktoreinbauten auf die Schwingungen der Gesamtanlage auswirken. Diese Schadenssimulation ist besonders geeignet, empfindliche Meßpositionen für die on-line Überwachung zu finden und physikalisch fundierte Grenzwerte zu definieren
Strömungsformen bei Kondensationsvorgängen im Notkondensator-Versuchsstand
Get PDFIm Rahmen des Forschungsvorhabens "Berechnung des passiven Notkondensators eines mit Naturumlauf arbeitenden innovativen Siedewasserreaktors (SWR600) mit ATHLET", das eng mit dem Forschungsvorhaben 15 NU 9050 "Notkondensator für einen Siedewasserreaktor mittlerer Leitung - Versuche zur Ermittlung der Leistung" verknüpft ist, wurden seitens des Forschungszentrums Rossendorf (FZR) e.V. im Rahmen eines F&E-Vertrages Auswertungen und Interpretationen von Messungen zu Strömungsformen und Kondensationsvorgängen im NOKO-Versuchsstand durchgeführt. Neben den Bündelversuchen wurden im NOKO-Versuchsstand mehrere Experimente im einem separaten, seitlich vom Bündel angeordneten und umfangreich instrumentierten Einzelrohr durchgeführt, um die Aussagesicherheit der Notkondensatorexperimente zu erhöhen und zusätzlich experimentelle Daten für die Validierung von Thermohydraulikprogrammsystemen (u.a. den ATHLET-Code) bereitzustellen. Hierbei geht es speziell um die Untersuchung der transienten Zweiphasenströmung innerhalb der Notkondensatorrohre hinsichtlich der dort anzutreffenden Strömungsformen, sowie die Bestimmung des volumentrischen Gasgehaltes an verschiedenen Stellen auf der Sekundärseite im Bündel bei unterkühltem und gesättigtem Sieden. Das NOKO-Einzelrohr wurde hierzu mit nadelförmigen Voidsonden ausgestattet. Durch die Nutzung von jeweils mehreren Sonden in zwei ausgewählten Strömungsquerschnitten wurde die Phasenverteilung während der Füllstandsabsenkung, d.h. beim Durchgang des Flüssigkeitsspiegels an den Sondenpositionen, in-stationär gemessen. Daraus läßt sich die Form der Phasengrenzfläche rekonstruieren. Neben den Messungen im Einzelrohr fanden, ebenfalls mit Nadelsonden, Messungen auf der Sekundärseite des NOKO-Bündels statt. Die Einzelrohr-Versuche an der NOKO-Anlage in Jülich haben gezeigt daß bei entsprechend geringer Konzentration von nichtkondensierbaren Gasen Schwälle und Pfropfen im Ansatz zu beobachten sind, die Vorhersagen bekannter Strömungskarten jedoch nicht zutreffen. Dort werden Schwälle und Pfropfen in wesentlich größerem Aumaß vorhergesagt. Die Aufstellung und Validierung eines einfachen Modells zur Berechnung des Druckverlustes im Wärmeübertragerrohr ist gelungen. Damit kann der Differenzdruck zwischen den Kollektoren ober besser ein an den Wärmeübertragerrohren direkt gemessener Differenzdruck zur Füllstandsmessung auf der Primärseite des Notkondensators herangezogen werden. Bei der Validierung mußten jedoch die experimentell ermittelten Volumina des nichtkondensierbaren Gases in die Berechnung einfließen. Der Mechanismus der Kondensationsbehinderung durch das nichtkondensierbare Gas wurde durch Gegenüberstellung der Sondendaten mit den Meßwerten der Thermoelemente im Einzelrohr im Detail untersucht
Workshop "Meßtechnik für stationäre und transiente Mehrphasenströmungen" , 6.-7. November 1997 in Rossendorf
Get PDFProton-Proton Correlations in Central Collisions of Ni+Ni at 1.93 A GeV and the Space-Time Extent of the Emission Source
Get PDFSmall-angle correlations of Proton pairs produced in central Ni+Ni collisions at a beam energy of 1.93 AGeV are investigated with the FOPI detector System at GSI Darmstadt. A well-defined emission source is selected by triggering on central events which comprise about 8% of the total cross section. Simultaneous comparison of longitudinal and transverse correlation functions with the predictions of the Koonin model allows to unravel the space-time ambiguity of the emission process. Taking into account the strong collactive expansion of the participant zone, which introduces a reduction of the extracted source radius of more than 30% r.m.s. radius and emission time parameters of Rrms = ( 4.2 ± 1.2) fm and trms = (11+7-5) fm/c are extracted, respectively. In contrast, the analysis of the angle-integrated correlation function gives an upper limit Rrms = (7.0 ± 1.4) fm of the source radius
Bremsstrahlung in intermediate-energy nucleon reactions within an effective one-beson exchange model
Get PDFWithin a covariant effective one-boson exchange model for the T matrix of NN interactions we present detailed calculations of bremsstrahlung cross sections for proton - proton and proton - neutron reactions at beam energies in the 1 GeV region. Besides pure bremsstrahlung processes we consider photons from ∆ decays and contributions from the η → γγ process. At beam energies above 700 MeV the ∆ decay channel dominates the spectra at large photon energies, where the interference between non-resonance processes and the ∆ decay channel becomes also important. Low energy photons stem from pure bremsstrahlung processes. The available experimental data at 730 MeV beam energy is well described. We extrapolate the model down to 280 MeV, where more detailed experimental data exist, and find agreement with angular distributions
Decay Study of Hot Nuclei below the Multifragmentation Threshold with the FOBOS Detector at Dubna
Get PDFThe first series of experiments at the FOBOS detector, using beams of the U-400M cyclotron of the Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, was devoted to few-fragment decays of equilibrated systems. To exclude deep inelastic collisions or quasifission as sources of massive fragments, hot heavy nuclei were produced in the very asymmetric reactions 7Li (43 AMeV) + 232Th, 14N (34 AMeV) + 197Au, and 14N (53 AMeV) + 197Au, 232Th. Two- and three-fragment events were analysed on the base of masses and velocity vectors measured independently for each fragment. The events were sorted into excitation energy bins according to the linear momentum transfer following the massive transfer approach. Binary events were treated as fission. Fragment mass distributions as well as total kinetic energies were studied for an excitation energy range of 100 - 500 MeV. A new TKE parametrisation is proposed extending the Viola systematics to large mass asymmetries. With rising excitation energy the mass dispersion develops unexpectedly. Two new effects have been fourid and are discussed as consquences of the cooling down during the slow fission process at moderate E*, and of a strong decrease of the fission time at large E*. Ternary events were analysed by comparing measured velocity correlations with results of Coulomb trajectory simulations. If one fragment has intermediate mass (A = 10...30), two components in the relative velocities and the Z/A ratios confirm a sequential and a neck mechanism. For events with three fragments of comperable size neither the assumption of two sequential independent fission acts nor a nlultifragnlentaion-like scenario can reproduce the data. Agreement is achieved if these three-fragment decays are characterized by a collinear intermediate state followed by two scissions separated by no more than 280 fm/c, a very short time scale compared with usual saddle-to-scission intervals